铜电缆与铝芯电缆比较

2014-1-16 13:09| 编辑:电工学习网| 查看: 4560| 评论: 0

一、铜芯电缆比铝芯电缆的优势：
1.电阻率低：铝芯电缆的电阻率比铜芯电缆约高1.68倍。
2. 延展性好：铜合金的延展率为20-40%,电工用铜的延展率在30%以上，而铝合金仅为18%。
3. 强度高：常温下的允许应力，铜比铝分别高出7-28%。特别是高温下的应力，两者相差更是甚远。
4.抗疲劳：铝材反复折弯易断裂，铜则不易。弹性指标方面，铜也比铝高约1.7-1.8倍。
5. 稳定性好，耐腐蚀：铜芯抗氧化，耐腐蚀，而铝芯容易受氧化和腐蚀。
6. 载流量大：由于电阻率低，同截面的铜芯电缆要比铝芯电缆允许的载流量（能够通过的最大电流）高30%左右
7. 电压损失低：由于铜芯电缆的电阻率低，在同截面流过相同电流的情况下。铜芯电缆的电压降小。因此，同样的输电距离，能保证较高的电压质量；或者说，在允许的电压降条件下，铜芯电缆输电能达到较远的距离，即供电覆盖面积大，有利于临时用电供电网络的规划，减少供电点的设置数量。
8.发热温度低：在同样的电流下，同截面的铜芯电缆的发热量比铝芯电缆小得多，使得运行更安全。
9. 能耗低：由于铜的电阻率低，相比铝电缆而言，铜电缆的电能损耗低，这是显而易见的。这有利于提高发电利用率和保护环境。
10. 抗氧化，耐腐蚀：铜芯电缆的连接头性能稳定，不会由于氧化而发生事故。铝芯电缆的接头不稳定时常会由于氧化使接触电阻增大，发热而发生事故。因此，事故率比铜芯电缆大得多。
11.施工方便：①铜芯柔性好，允许的弯度半径小，所以拐弯方便，穿管容易；②铜芯抗疲劳、反复折弯不易断裂，所以接线方便；③于铜芯的机械强度高，能承受较大的机械拉力，给施工敷设带来很大便利，也为机械化施工创造了条件。
二、铝芯电缆比铜芯电缆的优势
1. 价格便宜：铜杆是铝杆价格的3.5倍、铜的比重又是铝的3.3倍，所以铝芯电缆比铜芯电缆便宜多的多，适合于低资工程或临时用电。
2.电缆很轻：铝芯电缆的重量是铜芯电缆的40%，施工运输都成本低。
3. 抗氧化，耐腐蚀：铝在空气中与氧反应很快生成一种氧化膜，能防止进一步氧化，所以铝导线是高电压、大截面、大跨度架空输电的必选材料。
三、相关规范
民用电气设计规范（7.4.1）：
1，电缆、电线可选用铜芯或铝芯，民用建筑宜采用铜芯电缆或电线；下列场所应选用铜芯电缆或电线：
1）易燃、易爆场所；
2）重要的公共建筑和居住建筑；
3）特别潮湿场所和对铝有腐蚀的场所；
4）人员聚集较多的场所；
5）重要的资料室、计算机房、重要的库房；
6）移动设备或有剧烈振动的场所；
7）有特殊规定的其它场所。
电力工程电缆设计规范
3.1.1控制电缆应选用铜导体。
3.1.2用于下列情况的电力电缆应选用铜导体：
1，电机励磁、重要电源、移动式电气设备等需要保持连接具有高可靠性的回路；
2，振动剧烈、有爆炸危险或对侣有腐蚀等严酷的工作环境；
3，耐火电缆；
4，紧靠高温设备布置；
5，安全性要求高的公共设施；
6，工作电流较大，需增多电缆根数时。
3.1.3除限于产品仅有铜导体和第3.1.1、3.1.2条确定的应选用铜导体外，电缆导体材质可选用铜或铝导体。
四、铝芯电缆比铜芯电缆的区别：
㈠、铝线与铜线基本有以下区别：
1.铜线和铝线的截流量不同。
2.铝线相对较便宜。
3.铝线质量更轻。
4.铝线的机械强度较差。
5.铝线在接驳线端极容易氧化，接驳线端氧化后会出现温度升高、接触不良，是引起故障(断电或断线)的多发点。
6.铜线内阻小。铝线比铜线的内阻大，但是比铜线散热快。
主要是载流能力不同和机械强度不同。铜电阻率0.017，铝0.029.所以铝的载流能力是铜的80%左右。机械强度铜也好很多
㈡、铜芯电缆与铝电缆的优缺点比较：
1. 铜芯电缆电阻率低：铝芯电缆的电阻率比铜芯电缆约高1.68倍。
2. 铜芯电缆延展性好：
3. 铜芯电缆强度高：常温下的允许应力，铜可达到20，铝为15.6kgt/mm2。
4. 铜芯电缆抗疲劳：铝材反复折弯易断裂，铜则不易。
5. 铜芯电缆稳定性好，耐腐蚀：铜芯抗氧化，耐腐蚀，而铝芯容易受氧化和腐蚀。
㈢、铜芯电缆的优势：
1. 铜芯电缆载流量大：由于电阻率低，同截面的铜芯电缆要比铝芯电缆允许的载流量（能够通过的最大电流）高30%左右
2. 铜芯电缆电压损失低：由于铜芯电缆的电阻率低，在同截面流过相同电流的情况下。铜芯电缆的电压降小。因此，同样的输电距离，能保证较高的电压质量；或者说，在允许的电压降条件下，铜芯电缆输电能达到较远的距离，即供电覆盖面积大，有利于网络的规划，减少供电点的设置数量。
3. 铜芯电缆发热温度低：在同样的电流下，同截面的铜芯电缆的发热量比铝芯电缆小得多，使得运行更安全。
4. 铜芯电缆能耗低：由于铜的电阻率低，相比铝电缆而言，铜电缆的电能损耗低，
5. 铜芯电缆抗氧化，耐腐蚀：铜芯电缆的连接头性能稳定，不会由于氧化而发生事故。铝芯电缆的接头不稳定时常会由于氧化使接触电阻增大，发热而发生事故。因此，事故率比铜芯电缆大得多。
6. 铜芯电缆施工方便：由于铜芯柔性好，允许的弯度半径小，所以拐弯方便，穿管容易；由于铜芯抗疲劳、反复折弯不易断裂，所以接线方便；又由于铜芯的机械强度高，能承受较大的机械拉力，
同一规格铝芯导线载流量约为铜芯的0.7倍，选用铝芯导线可比铜芯导线大一个规格，交联聚乙烯绝缘可选用小一档规格，耐火电线电缆则应选较大规格。
五、载流量计算
25 m2的铜电缆架空敷设允许载流120A 容量67KW，直埋是110A ，61KW。
35m2的铜电缆是允许载流147 A 82 KW和允许载流130 A 75 KW，
35m2的铝线打个七折，就是允许载流103A 57KW,；允许载流91A，53KW。不如25 m2的铜电缆（容量是以三相380V、Cosφ＝0.85为基准，若单相220V、Cosφ＝0.85，容量则应×1/3）；铜导线相比铝导线热稳定性要好，额定电流也要大一个等级，也就是说10平方的铜导线和16平方的铝导线相当。抗腐蚀性，抗拉强度，抗氧化也比铝导线好。
《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》中明确规定：母线与母线、母线与分支线、母线与电气接线端子搭接时，其搭接面的处理应符合下列要求：
(1)铜与铜：在室外，高温且潮湿或对母线有腐蚀气体的室内，必须搪锡；在干燥的室内可以直接连接。
(2)铝与铝：直接连接。
(3)铜与铝：在干燥的室内，铜导体应搪锡。室外或空气相对湿度接近100%的室内，应采用铜铝过渡板，铜端应搪锡。与此相应，铜电缆与铝电缆连接时可采用铜铝连接管，铜电缆和铝导线连接时可采用铜铝端子，铜端应搪锡等等。
在选用电线电缆时，一般要注意电线电缆型号、规格 (导体截面)的选择
⒈ 电线电缆型号的选择
选用电线电缆时，要考虑用途，敷设条件及安全性；例如，
根据用途的不同，可选用电力电缆、架空绝缘电缆、控制电缆等；
根据敷设条件的不同，可选用一般塑料绝缘电缆、钢带铠装电缆、钢丝铠装电缆、防腐电缆等；
根据安全性要求，可选用不延燃电缆、阻燃电缆、无卤阻燃电缆、耐火电缆等。
⒉ 电线电缆规格的选择
确定电线电缆的使用规格 (导体截面)时，一般应考虑发热，电压损失，经济电流密度，机械强度等选择条件。
根据经验，低压动力线因其负荷电流较大，故一般先按发热条件选择截面，然后验算其电压损失和机械强度；低压照明线因其对电压水平要求较高，可先按允许电压损失条件选择截面，再验算发热条件和机械强度；
尽管铝芯电缆和便宜，但是铜电缆在电缆供电中，特别是地下电缆供电领域，具有突出的优势。地下使用铜芯电缆供电具有事故率低、耐腐蚀、可靠性高、施工维护方便等特点。

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